CN104870035A - 用于医疗用途的泵 - Google Patents

Abstract

本公开涉及医用液泵，其包括第一、内部流体系统，其包括电动机驱动的抽吸/压力单元(4,6)和第一流体压力腔室(14)，所述第一流体压力腔室可通过所述抽吸/压力单元用流体填充并且排空以及包括可移动分隔壁(20a)，以及包括第二、外部流体系统，其包括第二流体压力腔室，所述第二流体压力腔室经由可移动分隔壁(20b)以压力动态方式和/或容积动态方式，以不漏流体的方式耦接至所述第一压力腔室(22)，并且取决于所述第一流体系统的所述抽吸/压力单元的当前工作阶段，经由所述第二流体系统的阀构件来交替地耦接至抽吸管路和压力管路。

Description

用于医疗用途的泵

技术领域

本发明涉及用于输送流体(液体)的医用泵，其中通过同时应用使用流动元件之一次性物品的原理来实现容积和压力的最佳可能控制。

背景技术

在日常临床实践中，尤其对于密集医疗患者，所谓输注泵用于连续或短间隔施用活性剂。通常，这些泵是注射泵或容积泵(例如软管泵、蠕动挤压泵、滚子泵等)。这两种泵类型在最大可选择输送速率方面具有基本不同性质，即最高可能容积流量、在不改变一次性制品的情况下最大可施用的总容积、输送概况和准确性(例如计量准确性)。简单来说，以下选择标准适用于这些泵：

-注射泵用于：

关于容积流量精确度的较高要求(例如随着时间的推移的较高计量精确度和/或较高输送均匀性)，

关于压力概况的较高要求(举例来说，例如无“缩回阶段”产生的压力下降)。

较小容积流量，

容积流量的较高长期一致性(例如没有老化效应和/或疲劳过程，例如由于塑料软管磨碎且/或没有无定形塑料软管“蠕变”的影响)，和

用于每个一次性制品(例如注射器)的较低施用容积。

-容积泵用于：

关于容积流量精确度的较低要求(随着时间的推移的较低计量精确度)，

关于压力概况的较低要求(例如由于“缩回阶段”产生的压力变化)，

较大容积流量，

较低长期一致性，和

增强每个一次性制品的施用容积(例如软管-例如使用基于流量的抽送原理允许使用泵上游的任何容器(大小)并且将其更换而不改变软管)。

因此，两个不同泵系统(根据不同抽送方法)在市场中确立，其具有不同(迄今不可组合的)性能概况以及由此具有不同应用情况.

具体来说，注射泵在概念上具有活塞/筒组件(形成并同时还限制存储总体积)并且通过电动机动力经由例如旋转平移转换齿轮来将(注射器)活塞在(注射器)筒中移动，而容积泵通过力效应(具有圆周间隔挤压元件的泵转子)将软管区段依序细分成，流体分离流体腔室或将其部分关闭(也称为闭塞)并且例如周期性地移动所述闭塞例如作为朝向泵输出(即朝向患者，例如)的蠕动。

现有技术

现有技术已知医学应用领域中的注射泵和容积泵的许多不同泵结构。

容积泵结构的特有特征是将要施用的流体从分离流体容器中获得，然后在压力下朝向患者输送，所需抽吸效应主要通过通常作为一次性制品提供的挤压软管的回复能力(固有弹性)来产生。由于这个事实，容积流量显著取决于泵入口(泵的抽吸侧)中的流动阻力，容器与泵/抽吸机械系统之间的高度差异和软管材料的(基本上可变)自身动力学。另一方面，相同结构和环境条件的绝对准确性基本上受软管材料例如壁厚度、内径、材料的组成/质量等的准确性所限制。因为封闭构件/闭塞点的机械移位代表所使用软管材料的实质性机械应力，所以由于软管材料的磨损、疲劳、老化和蠕变方面的效应，容积流量随着时间的推移而连续变化。

因此，存在对于一种类型的医疗通用泵的基本需要，其中如上所述的两种泵类型的应用优势组合于单一泵原理中。这意味着医疗通用泵应该在容积流量和对应于注射泵的压力概况方面展示改进可控制性，这种改进是通过容积泵的本身已知的有影响的变量的较大独立性来体现的，例如

-流体系统，尤其入口，以及出口中的流动阻力，

-一次性制品的几何形状和材料变化，

-一次性制品的自身动力学的变化，

-一次性制品的磨损、疲劳、老化和塑料蠕变方面的效应，

-流体系统，尤其在泵区段前面和后面的压力，和环境压力，

-装置温度、环境温度和流体温度。

此外，通用泵应能够输送任何所需大小的总体积而无需更换一次性制品包括泵区段–如容积泵可例如更换例如输注袋子而无需改变例如包括泵区段的输注软管。

发明内容

因此，本发明基于提供医用泵的目标，其中本身已知的注射泵的积极特性与本身已知容积泵(挤压泵/软管泵)的积极特性结合。

此目标通过包括如权利要求1所述的特征的通用泵的医用精确性来实现。本发明的有利配置形成附属权利要求的主题。

根据本发明的医用(抽吸/压力)泵的基本原理在于布置两个分离液压/气动系统或液压/气动回路。第一液压(或气动)系统(回路)充当提供抽吸/压力的主要能量源并且不与施用至患者的流体直接接触(这是尤其有利的，因为否则泵在使用之后或之前需要清洁和/或灭菌)。被设计成类似于注射泵系统并且形成一种内部模拟回路的此第一系统的显著之处是在泵区段“上游”(在泵区段前面)和/或“下游”(在泵区段之后)产生、测量和/或控制容积流量和压力的高精度。第二液压(或气动)系统(回路)充当抽吸和输送施用至患者的流体的辅助能量源，因而被设计成一次性流动制品(类似于容积泵原理)并且包括具有流入和流出的一次性制品。第二系统(具体来说，第二系统的一次性制品)经由/通过第一(可重复使用的)系统来致动/操作。

根据本发明，第一系统可重复使用并且优选地以一种方式直接耦接至第二系统或其一次性制品，所述方式使得第一系统的容积的变化导致相应第二系统(一次性制品)的容积的可能相同，但是至少可预测的和/或可确定的变化；举例来说，例如封闭于第一或第二系统中的气泡可基于其压缩曲线来测量、考虑和/或补偿。这是第二系统(一次性制品)基本上重现第一系统的准确性的原因。

第一系统可为耐压流体腔室(即存在于流体腔室中的负或正压在到达平衡状态之后保持基本上稳定，或者压力过程是可预测的)，其包括至少一个膜或膜状、可移动和/或可变形壁。耦接至第二系统经由膜来实现。如果第一系统的膜以基本上形状配合方式置于第二系统的膜(或膜状壁)上，它例如以变形形式将第一系统中的任何压力变化传输至第二系统并且由此传输例如第二系统的流体腔室的扩大或减小。如果第一与第二流体腔室之间的耦接以类似于压力载荷传感器的方式来构建，则是尤其有利的，即膜之间的形状配合可例如通过抽空或填充膜间隙和/或空间来实现、支持和/或改进，所述膜间隙和/或空间围绕(连接)膜并且其壁可由例如属于第一系统的壁以及属于第二系统的壁组成(并且由此仅在第二系统的一次性制品插入第一系统的可重复使用的制品中时，形成可抽空/可填充压力载荷传感器)。这意味着第一与第二系统之间的(稳固)耦接通过包括由至少一个可移动壁分隔的两个压力腔室的(耐压)流体压力腔室来实现。此耦接概念还提供例如以下基本可能性：例如可模制任何所需形状的任何弹性一次性制品(例如包含软管内部容积作为第二压力腔室的软管)，并且第一压力室(作为第一系统的一部分)的容积是可变的，例如根据注射泵原理第二压力腔室的容积经由第一系统来压缩和/或膨胀。这意味着第二系统(一次性制品)的变形可引起第二压力腔室的容积变化(增加/减小)。因此，通过第二系统来合适启动第一系统允许从容器吸入流体(通过第一压力腔室的容积的减小或第一压力腔室的移位来使第二压力腔室膨胀)或使其移位(通过第一压力腔室的容积的增加或第一压力腔室的移位来使第二压力腔室压缩)。由于此特性，根据本发明，所述方法还能够排空连接至上游侧的注射器(作为注射泵典型的流体容器)并且还能够排空例如瓶或袋(作为容积泵典型的流体容器)，这是因为由第一系统控制的抽吸特性(独立于最初提到的因素)。

更具体来说，设置问题通过医用液泵来解决，所述医用液泵包括第一内部流体系统，所述系统尤其由电动机驱动的抽吸/压力单元或容积移位单元和可用流体填充或可通过抽吸/压力单元来排空的第一流体空间组成。另外，根据本发明的泵包括第二、外部流体系统，所述系统由第二流体压力腔室组成，所述腔室经由可移动分隔壁以不漏流体的和耐压的方式和或容积动态方式耦接至第一流体压力腔室，并且随着第一流体系统的抽吸/压力单元的当前工作阶段，通过优选地第二流体系统的阀构件来交替地连接至抽吸管路和压力管路。

因此，抽吸/压力单元的致动允许改变第一流体压力腔室的填充容积，此环境相应地通过可移动分隔壁转移至第二流体压力腔室。这意味着第二流体压力腔室也对应于分隔壁的平衡移动来改变其容积，由此通过抽吸管路从供应容器吸入流体且/或将流体通过压力管路朝向患者喷出。在此发生的容积流量的调整的精确度基本上通过抽吸/压力单元来实现，与例如分隔壁的材料的可能变化性质无关。同时，以不漏流体方式将系统划分成两个部分允许将外部系统或其部分设计为一次性制品。尤其有利的是此措施允许防止第二系统的任何部件，例如其分隔壁接触到(“液压”)系统的流体。这允许基本上消除任何额外操作如例如定期用流体再充填和/或清洗，而在有这类流体接触的情况下则需要这些额外操作。此外，系统可有利地被设计成因需无菌来密封的系统，例如一次性制品系统。这允许消除额外操作如特殊杀菌或灭菌，否则则需要这些额外操作。

优选地第一流体系统包括第一压力腔室内的压力传感器和优选地第一压力腔室与抽吸/压力单元之间的容积/质量流量传感器，其用于控制抽吸/压力单元或其驱动单元，且/或驱动单元具有这样的高精度以致于不需要这类容积流量传感器或质量流量传感器。压力传感器或容积/质量流量传感器，以及控制工程措施也允许使用由于其设计而不能达到所需精确度或均匀性的这类抽吸/压力单元(齿轮泵、叶片泵等)。为此目的，可有利地引入中间阶段，例如两个阀(上游和下游)均闭合的阶段(如果阀闭合，可在系统中运行比压以使得在打开相应阀之后出现尤其适合于应用情况的输送概况(上游和/或下游))。

举例来说，规定将至少部分柔性的流体接收主体安置于第二流体压力腔室中以与第一系统的可移动分隔壁接触，并且可选择流体接收本体流体连接至阀构件。在这种情况下，例如，可再次使用形成第二流体压力腔室的容器，因为它未被第二流体系统中的流体污染；在此，仅需要丢弃单独插入的流体接收本体(例如软管或袋子)。

本发明的另一个方面涉及根据本发明的医用液泵的流体(接收)容器，其包括至少一个柔性外壁，所述外壁至少在组装状态下以不漏流体方式闭合流体容器并且可接触可移动分隔壁。

根据本发明的优选方面，规定医用流体输送装置构建后使得作为模拟回路的第一流体系统中的压力传感器至少基本上确定第二流体系统的第二流体空间中和连接于上游和/或下游侧的系统中的压力。

根据本发明的另一个优选方面，规定第一流体系统中的压力传感器还至少基本上允许确定一个和/或两个分隔壁对于一个和/或两个流体空间中的压力的至少一个贡献。

根据本发明的另一个优选方面，规定可在抽吸阶段与移位阶段之间和/或移位阶段与抽吸阶段之间获得中间阶段；在所述中间阶段中，上游阀以及下游阀闭合。

根据本发明的另一个优选方面，规定可至少基本上确定在一段时间内添加至第一流体空间或从其中撤出的容积。

根据本发明的另一个优选方面，规定在一段时间期间添加至流体空间或从其中撤出的流体容积可(至少基本上)从在此段时间中存在于抽送单元的一部分上和/或耦接至抽送单元的传感器系统上的信号得到。

根据本发明的另一个优选方面，规定所需压力在中间阶段期间(至少基本上)在第二流体空间中可控制地设定。

根据本发明的另一个方面，优选地规定在中间阶段期间在第二流体空间中产生的比压对于后续抽吸和/或移位阶段和/或对于上游和/或下游压力概况具有有利效应。

根据本发明的另一个优选方面，规定可在上游和/或下游侧实现尤其均匀压力概况。

根据本发明的另一个优选方面，规定两个或更多个元组(tuple)(“第一流体空间中的流体容积”、“压力传感器的压力”)等(例如活塞位置和压力)可在中间阶段确定。

根据本发明的另一个优选方面，规定例如在中间阶段确定的元组可用于确定一致性和/或一个两个分隔壁的老化和/或系统的紧密性和/或一个和/或两个闭合阀构件的紧密性和/或系统的顺应性和/或系统中的流体的压缩行为和/或上游和/或下游压力和/或流体空间中的流体容积之间的相关性和一个或两个分隔壁挠度或变形对于压力传感器的压力信号的贡献等等。

根据本发明的另一个优选方面，规定压缩行为至少基本上允许确定两个流体空间中的一个和/或两个流体空间的气相与液相之间的比率。

根据本发明的另一个优选方面，规定例如在特定阀位置处卡在第二流体腔室中的气泡可例如通过第一系统中的压力脉冲来移动至下游和/或上游系统。

根据本发明的另一个优选方面，规定在上游和/或下游侧产生的压力概况对于第二系统的流体中或连接至所述系统的系统中的脱气和/或气体聚集具有有利效应。

根据本发明的另一个优选方面，规定连接至上游和/或下游的系统中的任何故障例如管路闭塞和/或泄漏可基于抽吸和移位阶段中的压力概况来检测到。

根据本发明的另一个优选方面，规定可补偿由于例如连接至上游和/或下游的系统的一部分的高度变化所导致的不当变化(例如压力变化)。

附图说明

本发明在以下基于优选示例性实施方案参照附图来更详细地解释。

图1示出基于三个操作位置(三个图片)的根据本发明的医用泵的功能原理，

图2示出基于两个操作位置(两个图片)的根据图1的功能原理的医用泵的第一优选示例性实施方案，其使用标准化一次性制品，例如(输注)软管，并且

图3示出基于两个操作位置(三个图片)的根据图1的功能原理的医用泵的第二优选示例性实施方案，其使用尤其有利的示例性特定一次性制品。

具体实施方式

根据图1，图片1，根据本发明的泵(通用泵)的基本原理提供驱动单元1(如电动机或类似动力源)，其通过力传输单元2可操作连接至平移活塞4，所述平移活塞进而支撑于抽吸/压力筒6中以界定具有可变容积的流体腔室8。此筒-流体腔室8通过第一流体管路10来连接至第一流体容器12；第一压力腔室14在第一流体容器中形成并且第一流体管路10通到第一压力腔室14中。流体腔室8、流体管路10和第一压力腔室14还可为例如连续容积，其中划分为流体腔室、流体管路和压力腔室仅仅是虚拟的并且可以这么说，可随意选择并且只用于更好功能描述的目的。

举例来说，容积流量传感器16可提供于第一流体管路10中并且压力传感器18可提供于第一压力腔室14中。活塞/筒单元4、6，第一流体管路10和第一压力腔室14(或第一容器12)连同传感器16、18和驱动单元1界定第一液压系统S1。如果第一液压系统S1是可重复使用的制品例如输注泵的一部分，则是尤其有利的。

第一压力腔室14通过第一可移动或可变形壁20a例如膜或膜状装置来闭合–如果液压系统S1的其它壁是刚性的，以使得压力腔室中的压力增加或降低只导致壁20a变形，则是尤其有利的，只要例如不通过从外部进行机械干预来防止壁20a变形即可。

第二液压系统S2由第二容器24内的第二压力腔室22界定，所述第二压力腔室22可安装或安装至第一流体容器12或可插入或插入第一流体容器12中。

如果第二液压系统S2是一次性制品，例如输注器具的一部分，则是尤其有利的。在示例性实施方案中，一次性制品可包括，例如，第二流体管路26、Y形件32、抽吸管路28和压力管路30，并且阀34和36可为可重复使用的制品，如以下描述。

根据此示例性实施方案(但是不是绝对必要)，第二压力腔室22通过第二可变形壁20b如膜或膜状装置来闭合。

此外，第二压力腔室22经由第二流体管路26连接或可连接至抽吸管路28和压力管路30。举例来说，第二流体管路26通到将抽吸管路28连接至压力管路30的T或Y形件32中，并且阀(如止回阀或电驱动2/2-方向开关阀或例如软管区段或可由从外部施用的致动器来挤出的类似物)34、36可布置或布置于抽吸管路28和压力管路30上和/或布置于其中。如果这些阀是主动阀，则是尤其有利的，即以一定方式来控制的阀，所述方式例如使得所需流动在所需方向上产生，例如从流体供应储槽或容器或罐(未进一步详细示出)例如输注袋(泵抽吸侧)朝向目的地(未进一步示出)，例如患者(泵压力侧)。作为此情况的替代，其它阀结构也是可想象的，如用于选择性/交替地将第二流体管路26连接至抽吸管路28和压力管路30的开关阀。

如果第一可移动/可变形分隔壁20a可以机械可逆方式，例如以以下方式耦接至第二分隔壁20b则是尤其有利的：所述方式使得例如两个膜可在基本上没有任何间隙的情况下连接并且分隔壁20b(例如关于在压力腔室14和22中、在较高压力下在变形期间/由于变形而在膜之间出现的间隙)遵循分隔壁20a的运动/变形。

包括如上所述概念结构的根据本发明的泵的功能原理可概述如下：

在根据图1，图片1的静止条件下，由于下游阀36的闭合位置，第二系统S2中朝向例如患者(压力侧)的容积流量得以截止。在开始时，压力腔室(流体空间)22用液体和/或气体填充并且最初可脱气。在进一步描述过程中，出于简化原因，采用以液体填充的基本上脱气第二系统S2。在此状态中，第二可移动壁，例如膜处于其(例如卸载)设计状况中。第一系统S1还以液体和/或气体填充。如果S1中的流体是基本上不可压缩介质或具有经过界定和已知压缩率曲线的介质，则是尤其有利的。在那时，活塞4可位于例如推进位置中，并且筒腔室8内的容积较小。第一系统S1例如在静止条件下可基本上处于大气压力下。

图1，图片2示出根据本发明的泵的抽吸状态。在此状态下，活塞4已经通过驱动单元1缩回或将要被它缩回；因此，筒腔室8的容积增加。作为活塞4的此缩回移动的结果，流体从第一流体空间14流出并且穿过第一流体管路10进入筒腔室8，可选择容积流量可由传感器16检测到。

液体从第一压力腔室14中撤回通过分隔壁20a减少第一压力腔室14容积的相应移动来补偿。由于分隔壁20a和20b彼此耦接，分隔壁20b遵循分隔壁20a的移动；同时，第二压力腔室22的容积以相应方式扩大(例如以尤其有利方式扩大相同容积量)。因此并且对应于分隔壁20b的容积扩大移动，流体通过抽吸管路28和开启抽吸阀34从供应槽吸入第二压力腔室22(未示出)中。阀36在此(抽吸)阶段中继续闭合，如图1，图片2示出。

活塞4的移动可通过活塞的横截面表面积得以设计以便与穿过第一流体管路10的容积流量成正比。此容积流量可由传感器16检测到且/或例如由测量活塞4的旋转速度和/或路径、力传输单元2和/或驱动单元1来确定。有利地，还可想象例如驱动单元的旋转速度或步进式电动机的步进数目确立容积流量的精确参考。

因为活塞的缩回移动对应于吸入液体，所以在第一系统S1中发生的减压导致第二系统S2的可移动壁22向内部朝向第一压力腔室14变形。在这里，传感器18能够检测所产生的减压并且，例如，还检查系统S1和S2以及阀34和36的紧密性，以及上述部件或其流体的可压缩性或顺应性以及例如按照预期连接分隔壁20a和20b的(正确性)。这适用于活塞的向前移动。尤其有利的是中间状态(未在此示出)例如在阀34和36处于闭合状态的情况下活塞的特定向前/向后移动可用于产生压力增加或压力减小，所述压力增加或压力减小用于确定根据本发明的泵(有利地可重复使用的泵)或本发明的相关联制品(有利地一次性制品)的(尤其上述)部件的紧密性、可压缩性和/或顺应性。这还提供例如有利地检测和/或测量相应流体中的气泡(在其它方面，流体可基本上不可压缩的)等的可能性。还可检测和/或测量泄漏，例如由于分隔壁中的裂纹产生的泄漏。类似地，也可在相应阀位置下检测管路的任何下游或上游闭塞。

由于第一系统S1的压力腔室14与第二系统S2的压力腔室22之间的耐压/不漏流体耦接，流入压力腔室22中的流体的容积恰好与从活塞4移动(吸)入筒腔室8中的容积相同。

根据图1，图片3，活塞4在与图片2中的方向相反的方向中移动，从而减少筒腔室8的容积，并且在此过程中，将相应量的流体从筒腔室8挤出并且进入第一压力腔室14。这导致分隔壁20a和20b朝向第二压力腔室(流体空间)22移动或变形并且导致流体移出压力腔室22。

在此(压力)阶段，抽吸阀34已经闭合；实际上，压力阀36开启，以使得界定容积的流量从第二压力腔室22流出并且通过压力管路30流向患者。此容积流量对应于活塞/筒单元4、6中的移位(挤出)容积。

取决于分隔壁(例如膜)的移动性(弹性)，流体压力在第一压力腔室14中积累，与存在于第二系统S2中压力重叠。如果泵处于例如静止条件(根据图1，图片1)，例如压力传感器18能够检测第一系统S1中的压力。因此，第一系统S1中的任何压力变化或脉动直接转移至第二系统S2并且反之亦然。通过合适设计例如具有高柔韧性与低回复力和例如低压缩性的可移动分隔壁(膜)，还可确定连接至抽吸管路28或压力管路30的系统的任何变化，这取决于阀34和36的阀位置。举例来说，这类变化可为例如在连接(和未通风)输注玻璃瓶的情况下，上游侧的不断增加负压和例如在连接和堵塞输注过滤器的情况下，下游侧的不断增加正压。

由于根据(可移动分隔壁)的前述描述的两个系统S1和S2的压力动态耦接，传感器18还能够检测/确定例如在抽送阶段期间在泵入口(抽吸侧)和泵出口(患者侧)发生的任何压力变化。以这种方式，还可检测例如下游分支以及上游分支的任何流动阻力(例如由任何种类的障碍、过滤器、闭合滚筒夹、软管打结等所引起)。

尤其有利的是，如果篡改例如压力传感器18上的相关联压力信号并且可例如由所述分隔壁/膜的预张力和/或例如抵消膜相应运动或变形的回复力所产生的分隔壁/膜20a和20b的贡献得到确定及考虑，那么测量或确定第一压力腔室14(或第一液压系统S1)，第二压力腔室22(或第二液压系统S2)，液压连接至上游侧的抽吸管路28的系统和液压连接至下游侧的压力管路30的系统中的相应压力得到改进。

例如在平移活塞4的给定第一位置z1处的此贡献的确定可例如如下进行(以理想化和简化方式示出并且只具有示例性说明性质)：

1.)例如在阀34(上游)开启和阀36(下游)闭合的情况下，测量压力传感器18上的压力信号，测量值以下用Pu指定

2.)例如在阀34(上游)闭合和阀36(下游)闭合的情况下，测量压力传感器18上的压力信号，测量值以下用Pc指定

3.)例如在阀34(上游)闭合和阀36(下游)开启的情况下，测量压力传感器18上的压力信号，测量值以下用Pd指定

以略微简化方式，以下成立：

1.)Pu(z1)＝P环境+P上游+P膜贡献(z1)

2.)Pc(z1)＝P环境+P膜贡献(z1)

3.)Pd(z1)＝P环境+P下游+P膜贡献(z1)

因此，可确定P上游＝Pu(z1)-Pc(z1)并且P下游＝Pd(z1)-Pc(z1)。

如果另外使用第二活塞位置z2处的进一步类似测量，可例如使用Pu(z1)-Pu(z2)＝P膜贡献(z1)-P膜贡献(z2)来确定例如膜对于两个活塞位置z1和z2处的压力信号的贡献的差异。

是否在此采用的方程代表真实系统的正确描述不是重要的(这具体取决于其它因素如其顺应性、开关阀的顺序和其时间行为和其余系统的时间行为等)–唯一重要的是以不同阀群集和可能活塞4(或膜)的不同位置来测量例如压力传感器18上的压力信号允许确立许多方程以致于存在比未知因子更多的方程–因此可解决方程并且可确定存在于方程中的未知因子(例如环境压力、系统中的上游压力，某一位置的膜回复力*表面积、系统中的下游压力等)。

很明显也可使用第四阀群集(两个阀开启)。

这类或类似测量还可用于例如在生产期间和/或装置操作(检查、自校准、自测试等)期间“校准”可重复使用的制品膜20a，也就是说测量其行为并且将其存储(例如以持久方式)例如于可重复使用的制品(例如输注泵)中。

这类或类似测量还可用于例如在开始输送之前例如进行一次性制品膜20b的初始“校准”(例如在输注起始之前例如在将一次性制品插入输注泵中之后)–也就是说测量其行为并且将后者保存于例如可重复使用的制品(例如输注泵)(例如在应用此一次性制品的持续时间内仅为暂时的)。

这类或类似测量还可例如在操作期间执行–在此，可有利地将中间阶段(未在此示出)引入例如抽吸阶段(图片2–对应于Pu)和可对应于例如Pc的移位阶段(图片3–对应于Pd)之间。此外，活塞还可在这些中间阶段中向前和/或向后移动，以便能够使用不同活塞位置的测量值来确定变量。

也尤其有利的是S1，S2与在上游和下游分支中连接至S2的系统之间的任何压力差异例如在这类中间阶段期间例如在阀34和36闭合的情况下通过活塞4的相应行进来进行平衡–这些和类似程序允许在所有提到的液压分支，尤其上游和下游中确立非常均匀压力概况。因此，也可获得非常均匀的输送概况。此外，这类过程显著增加可获得的精确度。另外，均匀压力概况减少流体的脱气和/或微气泡聚集成巨气泡。

尤其有利的是对于抽送作用所关注的实际上所有变量可通过一个单一压力传感器18和两个阀34和36来检查和控制。

很大的好处还在于以下可能性：在开始之前、在输送期间和/或在输送之后结束，检测和/或补偿例如膜性能的可能变化(例如由于材料疲劳和/或缺陷)。因此，这类方法也允许全面自测试。

可检测系统变化的例子如下：上游流体源或下游流体接收器和/或可重复使用的制品等的高度水平变化，流动阻力例如上游和/或下游的变化(以及因此例如管路闭塞和/或泄漏)，反压力例如下游(例如以及患者的血压等)，第一和/或第二液压系统中的泄漏，材料疲劳和/或缺陷例如分隔壁20a和/或20b中的裂纹和/或孔洞等，以及例如流体变化(例如由于输注液体的新组成和/或由于例如气泡在例如S1和/或S2中)。另一方面，也可检查压力传感器信号的真实性以及压力传感器的功能。

在根据图1，图片3的抽送或移位阶段之后，泵再次变化至根据图1，图片2的抽吸阶段，并且抽吸与移位之间的阶段变化优选地连续或间隔地重复。尤其在连续重复的情况下，不连续容积流量可在此减小或很大程度上避免，因为可尤其对于下游侧(泵压力侧)具有干扰影响的内在无效阶段通过活塞4的不同运动速度(高抽吸速度/低移位速度)来最小化。此外，所述原理还可扩展以使得在无效阶段(“缩回阶段”、“装载阶段”、“抽吸阶段”)期间，根据本发明的第二泵执行运输工作并且反之亦然(可说是双重或两个活塞泵)。

还可从图1中理解，实施包括膜(可移动分隔壁)20b作为分离部件，尤其作为一次性制品的至少第二流体容器24似乎是有利的，并且优选地整个第二系统S2作为一次性制品提供。这意味着在此情况下，第二容器24可以可分离的方式(例如可逆方式)以某种方式耦接至第一容器12，所述方式使得第一压力腔室14中的压力变化导致分隔壁20a和20b的补偿移动，并且由此导致第二压力腔室22的容积变化。

举例来说，两个容器可彼此嵌塞和/或彼此旋拧和/或挤压在一起。容器也可彼此法兰连接。由于所提供的两个例如平行分隔壁/膜各自分别密封第一和第二压力腔室，不需要在拆卸两个容器期间将压力腔室排空。

在下文中，前述泵原理的特定技术实行方案的技术参考基于图2和3来给出。

尤其如果输送过程在无菌条件下发生，如果为以下情况它还可有利：一次性制品的概念不涉及与包括容器24的整个第二系统S2，而是减少至例如专门适于第二容器，并且打个譬喻说，形成所述容器的内衬的元件。

根据图2，图片1和2，实际第二流体压力腔室好比通过例如作为流体接收本体的(例如输注)软管40来形成，所述软管可插入第二容器24中并且以形状配合方式耦接至可移动分隔壁/膜20a。这意味着软管40的壁对应于第二分隔壁/膜20b；如果材料软管足够柔性/可变形，分隔壁20a能够使软管40以相应方式变形，以使得可产生例如成正比例的容积流量。出于这个原因，只需要将软管40(例如连同与其连接的抽吸/压力管路28、30以及可能的阀34、36)实施为一次性制品.

作为替代并且举例来说，规定根据图3，图片13例如将衬垫状嵌体42(例如松散地)放置于第二容器24中。在设计预定义的位置(例如无压力)中，例如袋形衬垫42可具有与第二容器相同的容积(基本上完全将其填充)并且可例如由柔性/弹性箔/膜44组成，其所具有的边缘以不漏流体方式固定至例如板46(有利地，还可能一次性制品已经包括第二容器24的功能–例如其外壳能够以固定和/或可逆和/或紧密方式安装于第一容器12–优势是例如第二容器24的额外部件并非必需的)。第二流体管路26的至少一个开口(未进一步指定)通到以这种方式形成的袋子的内部空间(第二压力腔室)中。此开口可凹陷于例如板46中。然而，还可能提供两个或更多个入口，例如一个用于供给管路28并且一个用于排出管路30。在这种情况下，应提及以下事实：不使用板46，袋子可专门由柔性材料制成。通过此实施方案，可移动分隔壁20a的移动直接转移至袋子42，其经历容积的相应变化。

如上所述的示例性实施方案已经选择以使得根据本发明的泵的运作模式可以简单方式展示。因此，其不必对应于实行方案的实际形式。举例来说，以分离部件形式示出的活塞/筒单元可能已经是第一容器的组成部分。还可设想活塞/筒单元的活塞用液体填充两个或更多个第一系统或将其排空，并且在每个情况下第二系统可连接或连接至所述系统。例如，如果在以前描述的使用单一系统的示例性实施方案中的无效阶段通过使用并联连接的多个系统(具有相应阶段位移)来最小化，上述情况就是有意义的。

还应注意活塞/筒单元只代表示例性解决方案。还可设想可采用任何可能抽送方法，如旋转斜盘泵、叶片泵、齿轮泵等。本身不允许足够容积流量精确度(膜泵等)的这类抽送单元可根据本发明配备例如容积流量传感器和/或质量流量传感器等以通过控制技术带来所需准确性。

参考数字列表

1 驱动单元

2 力传输单元

4 平移活塞

6 筒

8 流体腔室

10 流体管路

12 第一流体容器

14 第一流体压力腔室

16 容积流量传感器

18 压力传感器

20a,b 分隔壁

22 第二流体压力腔室

24 第二容器

26 第二流体管路

28 抽吸管路

30 压力管路

32Y 形件

34,36 止回阀

40 流体接收本体/软管

42 嵌体/衬垫

44 箔/膜

46 板

Claims (13)

1.一种医用流体输送装置，其包括

-第一流体系统(S1)，其由以下组成：电动机驱动的抽送单元(4、6)和第一流体空间(14)，所述抽送单元(4、6)能够将流体输送至所述第一流体空间并且将流体从其中移除；和第一可移动和/或可变形分隔壁(20a)，以及

-第二流体系统(S2)，其可耦接至所述第一流体系统(S1)并且由第二流体空间(22)和第二可移动和/或可变形分隔壁(20b)组成，所述分隔壁可以一定方式机械或流体耦接至所述第一分隔壁(20a)，所述方式使得所述第一流体空间(14)中的容积和/或压力的变化对于所述第二流体空间(22)中的所述容积和/或所述压力具有基本上可预测的和/或可确定的影响。

2.根据权利要求1所述的医用流体输送装置，特征在于

-至少一个抽吸管路(28)，其连接至所述第二流体空间(22)并且包括相关联阀构件(34)以及

-至少一个压力管路(30)，其连接至所述第二流体空间(22)并且包括相关联阀构件(36)，

从所述第二流体系统(S2)的所述抽吸管路至所述压力管路中和/或从所述压力管路至所述抽吸管路中的容积流量和/或质量流量能够在所述第一流体系统(S1)中产生、确定和控制。

3.根据权利要求1所述的医用流体输送装置，特征在于两个分隔壁(20a、20b)是膜或膜状分隔壁。

4.根据前述权利要求中任一项所述的医用流体输送装置，特征在于如果上游阀(34)开启并且下游阀(36)闭合，所述第一流体空间(14)中的所述流体容积减小ΔV基本上导致所述第二流体空间(22)中的所述流体容积扩大ΔV，所述流体容积ΔV基本上从在上游点处连接至所述抽吸管路(28)的流体系统获得。

5.根据前述权利要求中任一项所述的医用流体输送装置，特征在于如果上游阀(34)闭合并且下游阀(36)开启，所述第一流体空间(14)中的所述流体容积扩大ΔV基本上导致所述第二流体空间(22)中的所述流体容积减小ΔV，所述流体容积ΔV基本上添加至在下游点处连接至所述压力管路(30)的流体系统。

6.根据前述权利要求中任一项所述的医用流体输送装置，特征在于其包括至少一个压力传感器(18)，其以液压和/或气动方式连接至所述第一流体空间(14)。

7.根据权利要求6所述的医用流体输送装置，特征在于其包括所述第一流体系统(S16)中的至少一个容积流量传感器和/或质量流量传感器，所述传感器允许确定在一段时间期间添加至或从所述流体空间(14)移除的所述流体容积。

8.根据前述权利要求中任一项所述的医用流体输送装置，特征在于流体接收本体(40)，其是至少部分柔性的并且可插入所述第二流体空间(22)中以形成所述第二分隔壁(20b)，所述第二分隔壁与所述可移动分隔壁(20a)接触并且所述阀构件(34、36)与其流体连接。

9.根据权利要求8所述的医用流体输送装置，特征在于所述柔性流体接收本体(40)是至少部分柔性的医用软管或袋子。

10.根据前述权利要求中任一项所述的医用流体输送装置，特征在于所述第一流体空间(14)在第一容器(12)中形成并且所述第二流体空间(22)在第二容器(24)中形成，所述第二容器通过插入所述可移动分隔壁(20a、20b)来机械连接至所述第一容器(12)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的医用流体输送装置，特征在于所述第二系统(S2)全部设计成一次性物品或所述第二系统(S2)的至少那些部件设计成与所述流体直接接触的一次性物品。

12.根据权利要求1所述的医用流体输送装置，特征在于其具有一种设计，所述设计使得所述两个分隔壁(20a、20b)的所述耦接可通过检查并控制分隔壁空隙中的所述压力来实现、支持、维持、改进、检查和/或松开，所述分隔壁空隙还至少通过两个分隔壁的部分区域来限定。

13.根据前述权利要求中任一项所述的医用液泵的可更换的流体接收本体，其界定所述第二流体空间(22)并且作为一次性物品来提供，特征在于至少一个柔性外壁(20b、40)，所述柔性外壁至少在所述组装状态下以不漏流体的方式闭合所述流体接收本体或容器(12、40)。